论文部分内容阅读
对分离自苏北盐城海岸带盐沼地区的3株菌M-1、W-1-1和H-3-1进行了系统生物学鉴定,结果如下:M-l、W-1-1、H-3-1均为革兰氏阴性菌,无芽孢结构,不含有Fexirubin色素。3株菌都可以利用的碳源有醋酸盐、木糖、葡萄糖胺、DNA肉汤、尿素、葡萄糖、葡萄糖酸盐。除此之外,M-1可以利用的碳源有七叶苷、鸟氨酸、酒石酸盐、硫化氢、精氨酸双水解酶、丙二酸盐。W-1-1能利用的碳源有鸟氨酸、山梨醇、酒石酸盐、精氨酸双水解酶、甘露醇、丙二酸盐。H-3-1可以利用的碳源有肌醇、纤维二糖、苯丙氨酸、甘露醇、核糖。最适生长条件的结果显示,M-1、W-1-1、H-3-1的最适生长温度都是30℃C,最适生长盐度为0%,最适生长pH值为7。M-1的对数生长期为12-36h,W-1-1的对数生长期为18-42h,H-3-1的对数生长期为6-24h。通过16S rDNA测序结果和系统发育分析,初步认定M-MMMc1为Acinetnboctar sp.,W-1-1为Brachybacrium sp.,H-3-1为Neomicroccus sp.。M-1、W-1-1、H-3-1对苯酚、4-氯苯酚、4-硝基苯酚降解能力的研究结果显示,H-3-1对三种污染物均没有降解。但是,M-1和W-1-1对苯酚都可以在48h之内完全降解400mg/L苯酚,其中M-1的降解更加快速。对于4-氯苯酚的降解,M-1和W-1-1在48h的观测范围内均显示出降解的趋势,但是降解程度并不显著。而对于4-硝基苯酚的降解,W-1-1在48h内几乎不表现出降解的趋势,而M-1也仅仅表现出微弱且不明显的降解趋势。综合考虑,选择M-1作为代表性菌株并选择苯酚作为基础结构的化合物,进行降解机制的进一步研究。结合iTRAQ技术和Label-free技术的蛋白质组学的研究表明M-1降解苯酚是通过邻位代谢途径进行降解的。苯酚先生成邻苯二酚,然后开环生成链状的粘糠酸,进一步代谢生成粘康酸内酯,最终生成琥珀酰辅酶A和乙酰辅酶A,进入三羧酸循环矿化。此外,对显著上调的差异蛋白的KEGG注释,其中注释得到的一条氯代环已烷和氯苯的降解通路(Chlorocyclohexane and chlorobenzene degradation)中存在一条4-氯苯酚降解的细小分支,并且M-1的显著上调的差异蛋白参与了4-氯苯酚的降解过程。这个结果提示,M-1确实具有降解4-氯苯酚的能力。通过iTRAQ技术、label-free的两种相对定量方法(谱图技术法和质谱峰面积强度法)在筛选M-1降解苯酚的差异蛋白的过程中的比较分析显示,三种方法均可以很好的筛选出差异蛋白,并且通过GO、KEGG注释,这些得到的差异蛋白均表现出一定程度的与苯酚代谢的相关性。但是相较于label技术的两种相对定量方法,通过iTRAQ技术得到的差异蛋白中包括了苯酚羟化酶(Phenol hydroxylase)和 L-丙氨酸-DL-谷氨酸差向异构酶(L-alanine-DL-glutamate epimerase),而Label-free的两种方法并没有得到。苯酚轻化酶(Phenol hydroxylase)和L-丙氨酸-DL-谷氨酸差向异构酶(L-alanine-DL-glutamate epimerase)均是微生物代谢苯酚以及其它酚类化合物中重要蛋白。通过PCR扩增鉴定了M-1中存在编码苯酚经化酶(Phenol hydroxylase)的基因。